電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)技術(shù)及其配置應(yīng)用研究

趙盼

摘 要：隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展的加快，電力系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的變革，面對(duì)這不斷變化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)這復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行起著重要作用，如何做好繼電保護(hù)技術(shù)的配置及應(yīng)用使之適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)需求是當(dāng)前電力工作者面臨的重要課題。電力系統(tǒng)之所以加載繼電保護(hù)功能，不僅能在發(fā)生故障時(shí)快速的切斷線(xiàn)路，在切斷故障時(shí)快速的切斷故障電源，有效的避免了電力設(shè)備的損壞，避免了經(jīng)濟(jì)損失的擴(kuò)大，所以繼電保護(hù)的運(yùn)行，在電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)最大限度的減少了故障損失。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);配置應(yīng)用

變電站繼電保護(hù)技術(shù)的主要作用是促進(jìn)變電站運(yùn)行能力的提高，同時(shí)優(yōu)化變電站環(huán)境，充分提高電網(wǎng)供電的安全性、可靠性。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，變電站的繼電保護(hù)逐漸凸顯多方面的問(wèn)題，變電站繼電保護(hù)的關(guān)鍵方向就是自動(dòng)化、智能化。

一、繼電保護(hù)系統(tǒng)常見(jiàn)故障

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，繼電保護(hù)系統(tǒng)隨之不斷完善，各種先進(jìn)技術(shù)的使用也相對(duì)較為成熟，因而，變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)故障產(chǎn)生幾率不斷降低，然而，不可忽視的是，在繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，依然存在多種故障，主要問(wèn)題有兩個(gè)：

1.干擾方面存在的故障。繼電保護(hù)裝置受到干擾因素的負(fù)面影響，進(jìn)而致使繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障，一般來(lái)講，外在干擾因素涉及到了多個(gè)方面，如微機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力不足，如果繼電保護(hù)裝置周邊存在通信裝備，變電站繼電保護(hù)裝置必然會(huì)受到周?chē)ㄐ判盘?hào)的負(fù)面影響，進(jìn)而嚴(yán)重干擾繼電保護(hù)內(nèi)部邏輯元件的正常運(yùn)行，使得其不能做出準(zhǔn)確的判斷，進(jìn)而出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作現(xiàn)象，最終導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。

2.定值整定領(lǐng)域的故障。定值整定領(lǐng)域的故障主要是指在實(shí)施電力調(diào)度工作過(guò)程中突然出現(xiàn)調(diào)度錯(cuò)誤或者繼電保護(hù)工作人員所輸入的整定值不正確，就無(wú)法滿(mǎn)足電力系統(tǒng)正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

二、電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)技術(shù)配置應(yīng)用方案

1.優(yōu)化故障分析配置系統(tǒng)。從整體結(jié)構(gòu)來(lái)分析，電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)技術(shù)故障配置方案有兩種：（1）故障因素分析系統(tǒng)，如果繼電保護(hù)產(chǎn)生故障原因不明確，就需要運(yùn)用故障因素分析系統(tǒng)，結(jié)合故障的實(shí)際情況，然后根據(jù)其表現(xiàn)，對(duì)可能發(fā)生的故障原因進(jìn)行分析，制定出最佳的解決措施，科學(xué)解決繼電保護(hù)中存在的故障。例如在繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果突然出現(xiàn)跳閘后者重合問(wèn)題，并且此狀態(tài)自動(dòng)重復(fù)，而且跳閘以及重合都是在繼電保護(hù)裝置內(nèi)部，此行為相對(duì)較為普通，并不能快速尋找故障產(chǎn)生的關(guān)鍵原因，那么就需要對(duì)其故障發(fā)生周期進(jìn)行觀察以及分析，判斷繼電保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致的故障。（2）電位變化處理故障系統(tǒng)。目前，電位變化處理故障模式具備明顯的信息化特征。為了有效檢測(cè)變電站中的電位變化狀況，準(zhǔn)確識(shí)別繼電保護(hù)裝置內(nèi)部故障，電力企業(yè)必須為繼電保護(hù)裝置中組裝先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)。而電位感應(yīng)主要是建立在信息化的基礎(chǔ)上，為相關(guān)檢修人員處理故障奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.改善保護(hù)回路結(jié)構(gòu)。保護(hù)回路結(jié)構(gòu)需要在自動(dòng)控制模式的基礎(chǔ)上全面優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，目前，繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式分為三種：（1）集中分布模式，該結(jié)構(gòu)模式主導(dǎo)下的自動(dòng)化繼電保護(hù)設(shè)備配有多個(gè)CPU處理器，進(jìn)而能輔助電力系統(tǒng)同時(shí)操作多條指令。（2）集中式結(jié)構(gòu)模式。這種繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式僅配有一個(gè)CPU處理器，因而，在數(shù)據(jù)信息采集、傳輸與處理工作中，只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)就能完成這些作業(yè)。（3）分散式分布結(jié)構(gòu)模式。在配置這種結(jié)構(gòu)模式的過(guò)程中必須對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施多層次劃分，通常，需要將繼電保護(hù)系統(tǒng)劃分為兩層或者三層結(jié)構(gòu)，一般情況下，兩層結(jié)構(gòu)主要包括繼電保護(hù)系統(tǒng)的主體層與間隔層，三層結(jié)構(gòu)則是在主體層與間隔層之間添加了自動(dòng)化技術(shù)層。

三、繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)介、維護(hù)和實(shí)際應(yīng)用

1.繼電保護(hù)裝置的簡(jiǎn)介。WSTJ-1微機(jī)式繼電保護(hù)數(shù)字通訊接口裝置這是近幾年興起的一種較為先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置，這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口，但是卻利用了最先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護(hù)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。裝置中的繼電保護(hù)接口可與相間距離和零序方向保護(hù)配合，實(shí)現(xiàn)閉鎖式或允許式保護(hù)邏輯，構(gòu)成方向比較縱聯(lián)保護(hù)。該裝置可與微機(jī)線(xiàn)路保護(hù)配合，構(gòu)成各種閉鎖式和允許式保護(hù)。

2.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)。（1）對(duì)新投運(yùn)好和運(yùn)作中的繼電保護(hù)裝置應(yīng)按照《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》要求的項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn);一般對(duì)10kV～35kV用戶(hù)的繼電保護(hù)裝置，應(yīng)該每?jī)赡赀M(jìn)行一次檢驗(yàn)，對(duì)供電可靠性較高的35kV及以上用戶(hù)每年進(jìn)行一次檢驗(yàn)。（2）在交接班時(shí)應(yīng)檢查中央信號(hào)裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統(tǒng)的絕緣情況、電容儲(chǔ)能裝置的能量情況等。（3）對(duì)操作電源進(jìn)行定期維護(hù)。（4）對(duì)繼電器、端子排以及二次線(xiàn)將進(jìn)行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進(jìn)行，也可以停電進(jìn)行，但必須有兩人在場(chǎng)，其中一人工作，一人監(jiān)護(hù);必須嚴(yán)格遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》中的有關(guān)要求，所用的工具應(yīng)具備可靠絕緣手柄;清掃二次線(xiàn)上的塵土?xí)r，應(yīng)由盤(pán)上部往下部進(jìn)行;遇有活動(dòng)的線(xiàn)頭，應(yīng)將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開(kāi)路，而危及人身安全。

3.全數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試裝置。全數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試裝置具有數(shù)字化、模塊化、小型化、嵌入式人機(jī)界面等功能，主要技術(shù)特點(diǎn)為高壓保護(hù)、測(cè)量裝置等，滿(mǎn)足IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量信號(hào)的情況下，從硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)覺(jué)得保護(hù)裝置的全數(shù)字操作目標(biāo)。

4.繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)用。近年來(lái)，由于電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)均已達(dá)到先進(jìn)水平，在經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，相信該系統(tǒng)在電網(wǎng)安全運(yùn)行方面將發(fā)揮重要作用。電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)主要由網(wǎng)、省、地級(jí)電力調(diào)度中心或集控站的主站，各級(jí)電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過(guò)電力信息傳輸網(wǎng)絡(luò)共同組成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的是能夠切實(shí)提高電網(wǎng)的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優(yōu)先采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，保障故障錄波數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)上傳。因此系統(tǒng)必須具有分層、分布、開(kāi)放、易擴(kuò)展的特性。

四、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)及信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)也向科學(xué)化邁進(jìn)，開(kāi)始向一體化的方向發(fā)展。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，繼電保護(hù)裝置開(kāi)始在微機(jī)保護(hù)方面不斷的有所提高，在保護(hù)功能上不僅實(shí)現(xiàn)了一般的保護(hù)功能，還在存儲(chǔ)方面有了較大的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速處理功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享。為了系統(tǒng)的安全運(yùn)行微機(jī)保護(hù)裝置有望實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，這樣繼電保護(hù)裝置就可以看成為一臺(tái)高性能的主控制室，以完成所保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有測(cè)量、保護(hù)及控制的需要。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

總之，在我國(guó)電力事業(yè)是基礎(chǔ)性的設(shè)施建設(shè)，在發(fā)展電力系統(tǒng)工作方面，繼電保護(hù)工作是前提，只有將繼電保護(hù)工作做好，才能對(duì)電力事業(yè)的發(fā)展有所保障。繼電保護(hù)工作含有很高的技術(shù)性，不僅要求從業(yè)人員要有專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且要有強(qiáng)烈的責(zé)任感，在工作當(dāng)中，工作人員要嚴(yán)格要求自己，使繼電保護(hù)工作得到有力的發(fā)展。全面優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)，改善繼電保護(hù)系統(tǒng)，必須正視系統(tǒng)故障，不斷改善故障分析配置系統(tǒng)和保護(hù)回路結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

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